基于网络药理学结合LC-MS与分子对接探讨黄芪-莪术药对治疗卵巢癌的有效成分及作用机制

目的采用网络药理学方法、液质联用(LC-MS)及分子对接技术分析黄芪-莪术药对治疗卵巢癌(Ovarian cancer,OC)的有效成分、关键靶点及作用机制。方法通过TCMSP、SWISS、Drugbank、DisGeNET和GeneCards等数据库及文献研究,合并LC-MS定量分析的黄芪-莪术药对代表性成分信息,获得药对潜在活性成分并筛选其抗OC的主要作用靶点,并借助Metascape数据库对其进行GO功能富集和KEGG通路分析;运用AutoDock Vina对黄芪-莪术核心活性成分与关键作用靶点进行分子对接验证其结合活性。结果整合网络药理学及LC-MS技术筛选得到黄芪-莪术药对治疗OC核心活性成分主要为黄芪中黄酮类化合物及莪术中姜黄素类化合物;PPI分析发现其潜在关键靶点为TP53、AKT1、VEGFA、MYC、EGFR等;GO、KEGG富集分析结果涉及调节信号通路的蛋白激酶,并与MAPK、HIF-1等信号通路密切相关;分子对接结果显示,黄芪-莪术药对治疗OC的核心成分与关键靶点具有较强的结合活性。结论采用网络药理学方法联合LC-MS及分子对接技术,可快速分析黄芪-莪术药对潜在活性成分,并初步揭示了成分-靶点-通路之间的关系。

MCP-1、ICAM-1在结节性血管炎患者皮损中的表达

目的探讨MCP-1和ICAM-1在结节性血管炎皮损中的表达及在结节性血管炎发病机制中的作用。方法采用免疫组化法检测45例结节性血管炎皮损组织及18例正常皮肤组织中MCP-1、ICAM-1的表达情况。结果结节性血管炎皮损中MCP-1、ICAM-1的表达明显高于正常皮肤组织,以强阳性为主;结节性血管炎MCP-1的表达与ICAM-1的表达呈正相关(rs=0.649,p<0.001)。结论MCP-1、ICAM-1的表达在结节性血管炎的发生、发展中起重要作用,在复杂的网络系统中MCP-1于ICAM-1相互联系。

从动静辩证关系探讨补气活血药抗肿瘤转移的内涵

中医历代肿瘤治疗屡用活血类药,但学界对此频有争议。究其原因,大抵以肿瘤转移为完全“动态”过程认识为前提,认为其运用有助扩散转移之虞。受《黄帝内经》“传舍”理论启示,根据文献及前期课题研究成果,认为肿瘤转移是动静结合的过程,而癌栓黏附血管内壁的“静态”过程更为关键。补气活血药可改善血瘀状态,调控肿瘤转移,并一定程度加强同质肿瘤细胞之间的黏附,起到有利抗肿瘤转移的双相作用。于此,用补气活血药进行抗肿瘤治疗当为常态。

黄芪总皂苷调控Wnt3a/β-catenin/EMT通路抑制结肠癌肝转移的作用机制

目的:观察黄芪总皂苷对小鼠结肠癌肝转移的抑制作用,并探讨其通过调节Wnt3a/β-catenin/EMT通路发挥抑制作用的相关机制。方法:用CT26.WT细胞构建结肠癌原位移植瘤小鼠模型,将50只BA L B/c小鼠随机分为假手术组、模型组、阳性对照组、黄芪总皂苷低剂量组(50 m g·k g^(-1)·d^(-1))、黄芪总皂苷高剂量组(100 mg·kg^(-1)·d^(-1)),每组10只。取各组小鼠肝脏组织,观察结肠肿瘤肝转移情况,采用HE染色观察肝组织病理形态学变化,Western Blot检测Wnt3a/β-catenin/EMT相关蛋白的表达,免疫荧光染色检测β-catenin蛋白在肝组织中的表达情况。结果:模型组小鼠肝脏出现明显转移结节,且病理变化较明显,尤其出现较多肿瘤细胞浸润情况。与模型组比较,黄芪总皂苷高剂量组及阳性对照组小鼠肝组织转移灶数量明显减少,肝脏病理得到明显改善,肿瘤细胞浸润明显减少,肝组织中Wnt3a、β-catenin、N-cadherin、Vimentin蛋白表达量显著降低(P<0.05,P<0.01),GSK3β和E-cadherin蛋白表达量显著升高(P<0.05)。结论:黄芪总皂苷可能通过调控肝组织中Wnt3a/β-catenin/EMT信号通路发挥抑制结肠癌原位移植瘤小鼠肝转移的作用。

基于网络药理学和实验验证探讨芪术抗癌方治疗结直肠癌的作用机制

目的探讨芪术抗癌方治疗结直肠癌的潜在分子机制。方法应用网络药理学对芪术抗癌方中活性成分和治疗结直肠癌的作用靶点进行分析,对芪术抗癌方治疗结直肠癌的关键靶点进行基因功能注释(GO)和京都基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。运用分子对接预测核心活性成分与关键靶点的结合活性。通过建立结肠癌原位移植瘤模型小鼠验证网络药理学研究得出的芪术抗癌方干预结直肠癌的关键靶点。48只小鼠随机分为假手术组,模型组,5-氟尿嘧啶(5-Fu)组,芪术抗癌方低、中、高剂量组,每组8只。除假手术组外,其余各组进行结肠癌原位移植瘤造模。造模后隔天开始5-Fu组给予5-Fu 30 mg/kg,每3天1次,腹腔注射;芪术抗癌方低、中、高剂量组分别给予芪术抗癌方2.925、5.85、11.7 g/(kg·d)灌胃,假手术组和模型组每天以0.1 ml/10 g生理盐水灌胃,共21天。比较各组原位瘤质量及肿瘤肝转移灶数目,HE染色观察结肠肿瘤组织的病理变化,Western blot法检测结肠肿瘤组织中非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1(PTPN1)、黏着斑蛋白(vinculin)、整合素亚单位αν、整合素亚单位β3、E-钙黏蛋白(E-cadherin)的蛋白表达。结果网络药理学筛选得到芪术抗癌方干预结直肠癌的核心活性成分前六位为槲皮素、山柰酚、芹菜素、木犀草素、黄芩苷元、熊果酸,其作用靶点有212个,排列前3位的环加氧酶1(PTGS1)、环加氧酶2(PTGS2)、非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1(PTPN1),可能是芪术抗癌方治疗结直肠癌的关键靶点。这些关键靶点主要在磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路、黏着斑和黏附连接中显著富集。分子对接结果显示,除PTGS1与槲皮素、山柰酚、芹菜素的结合活性较好外(结合能≥-7.0 kcal/mol),PTGS1与木犀草素、黄芩苷元、熊果酸,PTGS2、PTPN1与6个核心活性成分均有强烈的结合活性(结合能<-7.0 kcal/mol)。实验验证结果显示,与假手术组比较,模型组小鼠结肠肿瘤组织PTPN1、vinculin、整合素亚单位αν、整合素亚单位β3蛋白表达显著升高,E-cadherin表达显著降低(P<0.05);与模型组相比,芪术抗癌方高、中剂量组原位瘤质量降低,肝转移结节数减少(P<0.05),芪术抗癌方各剂量组及5-Fu组PTNP1、vinculin、整合素亚单位αν、整合素亚单位β3、E-cadherin表达水平呈现不同程度的回调,芪术抗癌方各剂量组各指标改变呈一定的剂量依赖(P<0.05)。HE染色观察到模型组肿瘤细胞核多呈分裂象,芪术抗癌方各剂量组存在不同程度的肿瘤细胞核碎裂,中、高剂量组更多。结论芪术抗癌方能够抑制结直肠癌原位瘤生长和肝转移,其作用机制可能是通过PTPN1调节了肿瘤细胞-细胞间和肿瘤细胞-细胞外基质间的黏附。

基于PTP1B探讨芪术抗癌方调控同、异源黏附串扰抑制结肠癌转移的作用机制

目的探讨芪术抗癌方调控同、异源黏附串扰关键蛋白蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制结肠癌转移的作用机制。方法制备空白血清及芪术抗癌方含药血清。采用液质联用技术分析芪术抗癌方含药血清的有效化学成分。通过质粒转染,体外构建HCT116细胞的PTP1B过表达模型(OE⁃PTP1B HCT116)。CCK-8法检测OE⁃PTP1B HCT116存活率后选择20%空白血清及5%、10%、20%芪术抗癌方含药血清。采用划痕实验、transwell实验和黏附实验分别检测细胞迁移、侵袭及黏附情况,采用蛋白质印迹法检测PTP1B、黏着斑蛋白(vinculin)、E-钙黏蛋白(E⁃cadherin)、整合素αν亚单位(integrinανsubunit)、整合素β3亚单位(integrinβ3 subunit)蛋白表达水平。结果液质联用分析得到芪术抗癌方含药血清中12个主要有效化学成分,含量最高的是毛蕊异黄酮苷。OE⁃PTP1B HCT116细胞PTP1B、vinculin蛋白表达升高(均P<0.05),表明模型构建成功。与空白血清组比较,不同体积分数的芪术抗癌方含药血清组存活率降低(均P<0.05)。与空白血清组比较,10%、20%芪术抗癌方含药血清组伤口愈合率下降,各芪术抗癌方含药血清组侵袭细胞数均减少,各芪术抗癌方含药血清组黏附在细胞上的HCT116细胞数量均增加、黏附在基质凝胶上的HCT116细胞数量减少;与空白血清组比较,20%芪术抗癌方含药血清组E⁃cadherin蛋白表达水平升高(均P<0.05),PTP1B、vinculin、integrinανsubunit、integrinβ3 subunit蛋白表达降低。结论芪术抗癌方抑制结肠癌转移的作用机制可能与通过调控以PTP1B为核心介导的同、异源黏附串扰有关。

黄芩基于PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin通路对慢性皮质酮诱导的抑郁小鼠神经发生的影响

目的:研究黄芩对慢性皮质酮诱导的抑郁小鼠神经发生的影响并探讨可能机制。方法:将50只雌性C57BL/6J小鼠随机分为空白组、模型组、艾斯西酞普兰组、黄芩低剂量组及黄芩高剂量组,慢性皮质酮皮下注射6周诱导抑郁模型小鼠,造模3周后再给予艾斯西酞普兰10 mg/kg,黄芩0.75、1.5 g/kg治疗3周。给药结束后进行糖水偏好、悬尾、强迫游泳、开场、新颖摄食行为学测试,ELISA检测血清皮质酮含量,免疫组化检测海马齿状回Ki-67及BrdU阳性细胞数,Western Blot检测PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin通路蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组糖水偏好率显著降低(P<0.01),悬尾和强迫游泳实验中不动时间显著延长(P<0.01),新颖摄食实验中摄食潜伏期显著增加(P<0.01)、食物消耗率显著降低(P<0.01),血清皮质酮含量显著升高(P<0.01),海马齿状回Ki-67及BrdU阳性细胞数显著降低(P<0.01),海马组织p-PI3K、p-AKT、p-GSK3β、β-catenin蛋白表达显著下调(P<0.01);与模型组比较,艾斯西酞普兰组和黄芩高剂量组糖水偏好、悬尾、强迫游泳、新颖摄食行为学指标显著改善(P<0.01,P<0.05),黄芩低剂量组悬尾、强迫游泳、新颖摄食潜伏期指标显著改善(P<0.01,P<0.05),艾斯西酞普兰组及黄芩高剂量组p-PI3K、p-AKT、p-GSK3β、β-catenin蛋白表达显著上调(P<0.01,P<0.05),黄芩低剂量组p-AKT、β-catenin蛋白表达上调(P<0.01,P<0.05)。结论:黄芩可改善慢性皮质酮抑郁模型小鼠的抑郁样行为,促进神经发生,其作用机制可能与PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin信号通路相关。

黄芪-莪术配伍对结肠癌原位移植瘤小鼠模型抗结肠癌生长转移的干预效应研究

黄芪-莪术药对是临床治疗肿瘤的常用组合,主要用于消化道相关炎症及肿瘤的治疗,临床所用配比也多不固定。为研究该药对在不同配比下抗肿瘤效果是否存在差异,该研究建立结肠癌原位移植瘤小鼠模型,结合主成分分析和聚类分析探讨药对不同配比对结肠癌小鼠肿瘤生长、转移的作用,优选黄芪-莪术抗结肠癌效应最适配比。给药15 d后测量肿瘤小鼠除瘤体质量、肿瘤体积、肝转移灶数目,HE染色法观察肿瘤组织和肝脏组织病理学改变,Western blot法检测荷瘤小鼠肿瘤组织中肿瘤生长相关指标:细胞核相关抗原Ki-67(Ki67)、HMG盒转录因子1(HMG-box transcription factor 1, HBP1)、甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)和肝脏中肿瘤转移相关指标:β-连环蛋白(β-catenin)、上皮型钙黏附素(E-cadherin)、波形蛋白(vimentin)、蛋白质53(protein53, p53)的蛋白表达水平,随后采用主成分分析和聚类分析法优选黄芪-莪术抗结肠癌效应最适配比。实验结果表明,不同配比黄芪-莪术不同程度抑制了肿瘤的生长和肝转移,黄芪-莪术1∶1配比组对肿瘤生长抑制作用最优,2∶1配比组抑制肿瘤肝转移和改善肿瘤小鼠体质量效果更优。黄芪-莪术配伍显著上调结肠癌小鼠肿瘤组织中HBP1蛋白表达,显著下调肿瘤组织中Ki67和AFP蛋白表达;同时黄芪-莪术配伍显著上调结肠癌小鼠肝脏组织中E-cadherin蛋白表达,显著降低β-catenin, vimentin和p53蛋白表达水平。主成分分析结果显示黄芪-莪术配伍组距假手术组较近的前3组依次为2∶1,1∶1,3∶2组,其中2∶1组中心距离距假手术组最短,提示黄芪-莪术2∶1组对小鼠结肠癌干预作用最优,与临床常用配比相一致。聚类结果将11个组别按黄芪-莪术配伍组、假手术组、模型组聚为3类,与理论实际相符合。该研究结果为临床更有效应用黄芪-莪术治疗结肠癌提供了依据,为经典药对的开发提供新的思路。

黄芪-莪术配伍对结肠癌原位移植瘤模型小鼠SDF-1/CXCR4/NF-κB信号通路的影响

目的:探讨黄芪-莪术抑制结肠癌原位移植瘤模型小鼠肿瘤生长的可能作用机制。方法:运用分子对接技术预测黄芪、莪术中主要活性成分与通路靶点蛋白基质细胞衍生因子-1(SDF-1),趋化因子受体4(CXCR4),核转录因子-κB p65(NF-κB p65)的分子间相互作用。建立CT26.WT结肠癌原位移植瘤模型进行体内实验验证。将60只BALB/c雄性小鼠随机分为假手术组,模型组,5-氟尿嘧啶(5-Fu)组、黄芪-莪术低、中、高剂量组,每组10只。假手术组和模型组给予生理盐水灌胃,5-Fu组(30 mg·kg^(-1))腹腔注射,黄芪-莪术低、中、高剂量组(0.32,0.64,1.28 g·kg^(-1))灌胃。干预15 d后,完整剥离原位瘤,取肿瘤相邻结肠组织5~6 cm。测量并计算肿瘤体积,苏木素-伊红(HE)染色观察肿瘤组织及结肠组织病理学变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测结肠组织中趋化因子SDF-1及其受体CXCR4,磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)蛋白表达,Western blot和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肿瘤组织趋化因子SDF-1及其受体CXCR4,NF-κB p65,细胞周期蛋白D1(Cyclin D1),癌基因c-Myc蛋白及mRNA表达水平。结果:与模型组比较,5-Fu与黄芪-莪术治疗均能降低原位瘤体积(P<0.05,P<0.01),5-Fu组抑瘤率最高(61.38±2.34)%,黄芪-莪术中剂量组抑瘤率(43.43±3.71)%。与模型组比较,各药物组肿瘤与结肠组织的病理学改变转轻。与模型组比较,黄芪-莪术显著下调了肿瘤小鼠结肠组织SDF-1,CXCR4,p-NF-κB p65蛋白表达水平(P<0.01),对肿瘤组织SDF-1,CXCR4,NF-κB p65,Cyclin D1,c-Myc的蛋白及mRNA表达明显下调(P<0.05,P<0.01)。结论:黄芪-莪术能够抑制结肠癌原位移植瘤的生长,其干预机制可能与调节SDF-1/CXCR4/NF-κB信号通路中相关蛋白及其mRNA表达有关。

黄芩对皮质酮抑郁模型小鼠海马齿状回新生颗粒细胞存活及成熟的影响

目的:观察黄芩对皮质酮诱导的抑郁模型小鼠的抗抑郁作用及对新生颗粒细胞存活及成熟的影响。方法:50只雌性C57BL/6J小鼠随机分为正常对照组、模型对照组、艾斯西酞普兰10 mg/kg组、黄芩0.75、1.5 g/kg组,皮质酮皮下注射6 w诱导抑郁模型小鼠,造模3 w后给予相应药物治疗3 w。进行糖水偏好、强迫游泳行为学测试,免疫荧光检测海马齿状回5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)阳性细胞数、新生未成熟神经元、新生成熟神经元的数目;高尔基染色检测海马齿状回颗粒细胞的形态、树突棘的数目;Western Blot检测海马突触蛋白1(Synapsin 1)和突触后密度蛋白95(PSD95)的蛋白表达。结果:与正常对照组比较,模型对照组小鼠体质量显著下降(P<0.01),糖水偏好率降低、强迫游泳试验中不动时间显著延长(P<0.01),海马齿状回BrdU阳性细胞数、新生未成熟神经元、新生成熟神经元的数目显著降低(P<0.01),神经元的形态复杂性降低、树突总长度显著降低(P<0.01),海马组织Synapsin 1和PSD95的蛋白表达显著下调(P<0.01);与模型对照组比较,艾斯西酞普兰10 mg/kg及黄芩1.5 g/kg组给药后可明显增加小鼠的体质量(P<0.05或P<0.01),增加糖水偏好率、缩短强迫游泳中的不动时间(P<0.01),显著增加海马齿状回新生颗粒细胞、新生未成熟神经元、新生成熟神经元的数目(P<0.01),增加神经元的形态复杂性及树突总长度(P<0.01),上调海马组织突触蛋白Synapsin 1和PSD95蛋白的表达(P<0.05或P<0.01)。结论:黄芩可改善皮质酮诱导的模型小鼠抑郁样行为,促进海马齿状回新生颗粒细胞的存活和成熟。

基于网络药理-分子对接解析川芎-赤芍药对干预脑缺血的作用机制

脑缺血是中国发病率最高的疾病之一,中药川芎-赤芍药对可干预脑缺血,减轻脑缺血炎症反应和凋亡。为系统研究川芎-赤芍药对干预脑缺血的作用机制,该研究借助计算机网络药理学技术和分子对接技术预测川芎-赤芍干预脑缺血的作用靶点和信号通路,并以大鼠脑缺血模型对核心靶点进行验证。结果表明,川芎-赤芍药对活性化合物-脑缺血疾病靶点网络包含30个化合物,38个靶点和9条通路,主要化合物包括川芎中酚酸类成分和赤芍中单萜苷类成分,关键靶点涉及MAPK1(mitogen-activated protein kinase 1)、SRC(steroid receptor coactivator)、EGFR(epidermal growth factor receptor)、MAPK14(mitogen-activated protein kinase 14)、CASP3(caspase-3)、CASP7(caspase-7)、ESR1(estrogen receptor 1)和MAPK8(mitogen-activated protein kinase 8)等,靶点基因功能偏向蛋白激酶活性、蛋白质自磷酸化、肽基丝氨酸磷酸化和蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性等,重要的KEGG通路涉及Ras信号通路、ErbB信号通路和VEGF信号通路。分子对接结果表明,儿茶素、氧化芍药苷、芍药内酯苷、芍药苷、苯甲酰芍药苷等成分与MAPK1、SRC、EGFR、MAPK14、CASP7有强烈的结合能力。MCAO大鼠实验结果表明,川芎-赤芍药对可以显著改善模型大鼠脑组织缺血损伤和细胞间质水肿,同时显著降低caspase-7的活化和ERK1/2的磷酸化。川芎-赤芍药对通过促进细胞增殖和分化、减少炎症因子表达、保护神经细胞死亡和抗神经细胞凋亡作用的多表型干预的网络模式减轻脑缺血损伤,其作用信号通路与Ras信号通路、ErbB信号通路、VEGF信号通路最为相关。该研究为川芎-赤芍临床干预脑缺血提供依据,也为药对现代化研究提供思路。

基于网络药理学和实验验证分析黄芪-莪术-蚤休角药配伍抗结直肠癌的作用机制

运用网络药理学和分子对接技术及动物实验探究黄芪-莪术-蚤休角药配伍治疗结直肠癌(colorectal cancer,CRC)的潜在机制,并以原位移植瘤裸鼠模型对核心靶点进行验证。在TCMSP等数据库检索黄芪-莪术-蚤休角药活性成分,通过PubChem、SwissTargetPrediction、TTD、DrugBank数据库获得药物及疾病相关靶点并取交集靶点导入STRING数据库进行蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,在DAVID数据库进行基因功能注释(Gene Ontology,GO)和京都基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。运用AutoDock Vina对角药活性成分与核心靶点进行分子对接和结合能力预测。构建原位移植瘤裸鼠模型,验证黄芪-莪术-蚤休角药对裸鼠肿瘤生长、转移及肿瘤组织中核心靶点蛋白磷酸化的影响。网络药理学分析结果得到黄芪-莪术-蚤休角药中包括槲皮素(quercetin)、姜黄素(curcumin)、β-蜕皮甾酮(β-ecdysone)等9个核心成分;关键靶点涉及AKT1(protein kinase B)、MAPK3(mitogen-activated protein kinase 3)、MAPK1(mitogen-activated protein kinase 1)、EGFR(epidermal growth factor receptor)等,初步表明黄芪-莪术-蚤休角药可能通过PI3K-AKT、MAPK及其他信号通路来调节肿瘤细胞的增殖、凋亡、迁移和血管生成等生物学过程,从而在CRC治疗中发挥作用。分子对接结果表明9个核心成分与靶蛋白AKT1、MAPK3均有强烈的结合能力。动物实验结果表明,黄芪-莪术-蚤休角药能明显降低结肠癌裸鼠模型原位瘤的体积和肝转移灶数并显著降低AKT1、MAPK3的磷酸化,其干预结肠癌的机制可能与激活PI3K-AKT、MAPK信号通路最为相关。该研究为黄芪-莪术-蚤休角药的临床应用于治疗CRC提供科学依据,也为角药的现代化研究提供思路。